木糖酸基可聚合单体的制备及其聚合性能研究文献综述

 2022-07-26 03:07


1.前言

木糖酸由木糖氧化而来,是近年出现的一种新化工产品。但是其实最早在20世纪就有人对其进行研究了,近几年由于其特殊的性质才被又一次推向了研究的热潮。对于维生素C在体内的有效循环与代谢起着至关重要的调节作用。木糖酸还可作为高效水泥黏结剂的主要成分,已被证明其黏结效率是现有黏结剂的两倍以上,同时还是合成重要含能材料丁三醇硝酸酯前体l,2,4-丁三醇的中间体[3]

甲基丙稀酸缩水甘油醋(GMA)因其结构中含有碳碳双键和环氧基团,具有无毒、安全、环能、节耗的特性。可与丙烯酸酯发生聚合反应。对于功能高分子有机合成有着重要作用。在合成过程中经过进一步交联形成网状结构使其产品具有耐水、耐热、耐冲、和工艺的加工柔韧程度等特性。在皮革、化纤、造纸、印染、涂料、粘合剂等聚合反应的合成和改性有着广泛的应用。

本论文主要研究以木糖酸为原料,利用酯化反应与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应,制备木糖酸甲基丙烯酸缩水甘油酯单体化合物。系统探究木糖酸基可聚合单体的制备及其聚合性能,为提高木糖酸的附加值利用提供理论依据。

2.文献综述

2.1木糖酸

2.1.1木糖酸的物理化学性质

图1 木糖酸的结构式

木糖酸热稳定性好,pH值在2.5~8范围内加热至100℃不分解。

2.1.2木糖酸的合成方法

在目前的研究中从木糖转化成木糖酸主要有化学合成法和生物合成法。

化学合成主要包括两种合成方法:(1)碘催化合成:在糖的化学结构中羟基较多且活泼,所以在合成有关糖的衍生物时,通常将糖分子中的羟基保护起来,待反应完成后再将羟基保护基脱掉,从而提高合成效率。在强碱性环境下,以甲醇作溶剂用碘进行氧化木糖,可以保护羟基不被氧化掉,只有将醛基氧化成羧基,得到木糖酸盐,向溶于甲醇的木糖酸钾盐中滴加浓硫酸,才可以得到木糖酸晶体[4]。(2)钯催化合成:Chun等[2]用含钯5%的催化剂催化25%(质量分数)的基质转化,用NaOH调节pH值至10.0进行反应,比较了钯分别催化木糖和葡萄糖氧化的速率。当温度为35℃时木糖的氧化速率仅为葡萄糖的1/8,当把木糖转化的温度提高至50℃时二者氧化速率相当。

但是化学法合成木糖酸过程烦琐,不易操作,反应条件苛刻,对环境污染大,所以与化学合成法相比,生物法的工艺条件十分温和,所使用的原材料价格很低,而且很重要的一点是不会对环境造成破坏和危害,同时还具有非常广阔的应用前景。

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